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निम्न में से कौनसा कथन सत्य है
साफ रातों में पृथ्वी तल के आसपास ऊपर की ओर तापक्रम स्थायी रूप से बढता है
केवल प्राकृतिक संवहन के लिए न्यूटन का शीतलन नियम (लगभग स्टीफन नियम की तरह) वैध है
किसी कृष्ण पिण्ड द्वारा प्रति इकाई क्षेत्रफल से प्रति इकाई समय में उत्सर्जित कुल ऊर्जा, इसके कैल्विन स्केल मेंं तापक्रम $(K)$ के वर्ग के समानुपाती होती है
समान पदार्थों के दो गोलों की त्रिज्यायें $1$ मी तथा $ 4$ मी व ताप क्रमश: $4000 K$ व $2000 K$ हैं। प्रथम गोले द्वारा प्रति सैकण्ड विकिरित ऊर्जा दूसरे गोले द्वारा प्रति सैकण्ड उत्पन्न ऊर्जा से अधिक होती है
Solution
रात्रि में आकाश स्वच्छ होने पर, वस्तु ऊष्मा उत्सर्जित करती है एवं इसका ताप गिरता है, अत: विकल्प $(a)$ गलत है। प्रत्येक वस्तु द्वारा प्रति सैकण्ड उत्सर्जित ऊर्जा $E$ $\alpha$ $T_4$ अत: विकल्प $(c)$ गलत है।
प्रति सैकण्ड उत्सर्जित ऊर्जा $\frac{Q}{t} = PA\varepsilon \sigma {T^4}$
$\Rightarrow \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{{A_1}}}{{{A_2}}}.{\left( {\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}}} \right)^4} = {\left( {\frac{{{r_1}}}{{{r_2}}}} \right)^2}.{\left( {\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}}} \right)^4} = {\left( {\frac{1}{4}} \right)^2}\left( {\frac{{4000}}{{200}}} \right) = \frac{1}{1}$
$\because P_1$ = $P_2$, अत: विकल्प $(d)$ गलत है
न्यूटन का शीतलन नियम, स्टीफन के नियम का ही रूप है, एवं यह प्राकृतिक संवहन के लिए सही है। अत: विकल्प $(b)$ सही है।
